一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置及系统制造方法及图纸

一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置及系统，属于兽用超声诊断技术领域，包括超声耦合块、主板、眼肌背膘测量系统，所述主板包括超声收发模块，所述超声耦合块中内置背膘长线阵探头，所述超声收发模块与背膘长线阵探头中的超声换能器电性连接，用于向所述超声换能器发送激励信号以及接收所述超声换能器的超声回波信号，所述主板与眼肌背膘测量系统相连，用于检测生猪的皮下组织或脂肪的超声回波数据，获取待测生猪眼肌面积和背膘的超声影像，并将检测数据与生猪信息发送至眼肌背膘测量系统进行解析，显示处理后的超声图像和检测结果。本发明专利技术解决现有技术中检测结果不准确、对操作人员手法要求苛刻的问题。员手法要求苛刻的问题。员手法要求苛刻的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置及系统


[0001]本专利技术属于兽用超声诊断
，尤其涉及一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置及系统。

技术介绍

[0002]背膘和眼肌面积的测定主要用于猪的品种选育和改良，是种猪选育的两个重要指标。背膘的测定还可应用于肉质等级鉴定及大腿、腰部、肩部和腹部等主要可食胴体部位的瘦肉率的检测。背膘指脊背部特定部位脂肪层厚度,可用A型和B型超声进行测定。眼肌面积指背最长肌特定部位的横断面积，主要用B型超声进行测定,眼肌厚度可用A型超声测定。当超声向活体动物特定部位发射时，超声通过皮肤、脂肪层(背膘)、肌内层(眼肌)等向深部传播，并在不同组织间的声学界面上发生反射，以可测量的图像或数字显示出来。
[0003]目前国内外主流的背膘测量方法是利用背膘厚度专用的测量仪器，其主要是通过A型超声测距，其弊端主要体现于三方面：准确性差、易受疾病或待测生猪膀胱尿液的干扰、对操作人员手法要求苛刻。主流的眼肌测量方法通常利用B型超声成像，通过二维的眼肌横切截面用设备手动勾勒出眼肌面积的轮廓计算出面积，该方法虽然准确度有一定的保障，但操作难度大，不但要在猪舍的恶劣环境中进行手动勾边此种精细操作而且对操作者对于超声图像的专业识别和认知能力要求很高。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置及系统，以解决现有技术中检测结果不准确、对操作人员手法要求苛刻的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0006]一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，包括超声耦合块、主板、眼肌背膘测量系统，所述主板包括超声收发模块，所述超声耦合块中内置背膘长线阵探头，所述超声收发模块与背膘长线阵探头中的超声换能器电性连接，用于向所述超声换能器发送激励信号以及接收所述超声换能器的超声回波信号，所述主板与眼肌背膘测量系统相连，用于检测生猪的皮下组织或脂肪的超声回波数据，获取待测生猪眼肌面积和背膘的超声影像，并将检测数据与生猪信息发送至眼肌背膘测量系统进行解析，显示处理后的超声图像和检测结果。
[0007]进一步地，所述背膘长线阵探头与超声耦合块之间充满超声耦合剂。
[0008]进一步地，所述主板还包括多路选通模块，所述超声收发模块通过多路选通模块与背膘长线阵探头电性连接。
[0009]进一步地，所述超声收发模块包括超声发射模块、超声接收模块，超声发射模块与超声换能器电性连接，用于向所述超声换能器发送所述激励信号；超声接收模块与超声换能器电连接，用于接收所述超声换能器将超声波信号转换得到的所述超声回波数据。
[0010]进一步地，主板还包括缓存模块，所述缓存模块与所述超声接收模块电连接，用于存储超声回波数据；主板还包括Wi
‑
Fi驱动模块，所述Wi
‑
Fi驱动模块与缓存模块电连接，用
于向背膘眼肌测量系统发送超声回波数据。
[0011]进一步地，主板还包括增益放大模块，增益放大模块输入端与超声接收模块电连接，用于对所述超声回波数据进行放大处理；滤波模块，与增益放大模块的输出端和缓存模块分别电连接，用于对放大处理后的超声回波数据进行滤波处理。
[0012]进一步地，所述背膘长线阵探头中心频率为3.5MHz。
[0013]采用所述装置的眼肌背膘测量系统，所述系统设置Sobel Operator卷积操作常量卷积核D1，卷积核D1设定为：
[0014][0015]以G1为横向卷积核得到横向卷积值g1，以G2为纵向卷积核得到纵向卷积值g2，g1和g2的和即为边缘强度
[0016][0017]其中m为卷积核的横向偏离值，n为卷积核的纵向偏离值，k为卷积核的横坐标，l为卷积核的纵坐标，h为卷积核常量值，x为原始数据点的横坐标，y为原始数据点的纵坐标，f为对应横坐标为x+k、纵坐标为y+l数据点的灰度值，g为对应横坐标为x，纵坐标为y的数据点的卷积值；
[0018]代入常量卷积核D1与区域Data D2进行卷积运算J1，输出目标区域的边缘强度D4及对应点集；其中区域Data D2为由待测生猪的目标区域超声影像分离出的原始数据，利用单阈值法J2对目标区域的边缘强度D4进行边界信息提取得到边缘强度D5及对应点集，采用最小均方误差曲线对边缘强度D5信息进行拟合，拟合后输出特征点集合，筛出符合要求的边缘强度对应的特征点坐标集合D6，基于生猪眼肌面积和背膘厚特征点评估算法，算法输入为目标识别算法识别出的特征点集，判定识别出的特征点集是否构成闭合曲线；
[0019]根据超声图像数据信息得到像素大小与实测尺寸的对应关系以及特征点集的最大纵坐标，计算出生猪实测背膘厚，
[0020]Measured Backfat Thickness＝Y
×
DY为特征点集的最大纵坐标即由0
‑
Y所有像素点的个数；D为单个像素点的直径，单位mm；
[0021]利用闭合曲线面积计算法得出生猪实测眼肌面积，统计闭合曲线内部像素点个数为N，S为单个像素点的面积，
[0022]Measured Loin Eye Area＝N
×
S
[0023]根据背膘厚和眼肌面积校正公式，代入受测生猪基本信息以及生猪实测背膘厚、生猪实测眼肌面积，计算得出校正后背膘厚和眼肌面积值。
[0024]进一步地，所述利用单阈值法J2对目标区域的边缘强度D4进行边界信息提取得到边缘强度D5及对应点集中，设定单阈值法常量单阈值D3，单阈值D3为边缘强度的特定数值，经单阈值法J2提取后即对边缘强度D4中所有边缘强度与单阈值D3进行比较，取大于等于D3的集合输出边缘强度D5及对应点集。
[0025]进一步地，所述采用最小均方误差曲线对边缘强度D5信息进行拟合，拟合采用多项式拟合方法，设定多项式前置函数为二元二次函数，即f(x,y)＝ax2+by2+cxy+dx+ey+h，其中N为边缘强度特征点数量，a、b、c、d、e、h为变量，x为该点横坐标，y为该点纵坐标，f为该点计算值，利用最小均方误差法，公式如下
[0026][0027]求出a、b、c、d、e、h值，从而得到二元二次函数的具体表达式，经过计算补全缺失的全部特征点。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术提供的生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，通过超声耦合块与受测生猪的皮肤贴合，可以让超声探头与受测靶向目标完全贴合，隔绝空气对超声成像的影响，进而使得不同皮肤条件的生猪，受皮肤表面毛发长度和脏污程度影响降低，最终使得检测结果更加准确。
[0030]2、本专利技术提供的生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，通过中心频率为3.5MHz的长线阵阵列探头，即背膘长线阵探头，可以最大程度拓宽声窗视野，同时配合超声耦合块提升超声探头与受测生猪皮肤的距离，将近场盲区有效避开，保证能够获得更大的超声视场，最终使得超声图像更加完整、检测结果更加准确。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：包括超声耦合块、主板、眼肌背膘测量系统，所述主板包括超声收发模块，所述超声耦合块中内置背膘长线阵探头，所述超声收发模块与背膘长线阵探头中的超声换能器电性连接，用于向所述超声换能器发送激励信号以及接收所述超声换能器的超声回波信号，所述主板与眼肌背膘测量系统相连，用于检测生猪的皮下组织或脂肪的超声回波数据，获取待测生猪眼肌面积和背膘的超声影像，并将检测数据与生猪信息发送至眼肌背膘测量系统进行解析，显示处理后的超声图像和检测结果。2.根据权利要求1所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：所述背膘长线阵探头与超声耦合块之间充满超声耦合剂。3.根据权利要求1所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：所述主板还包括多路选通模块，所述超声收发模块通过多路选通模块与背膘长线阵探头电性连接。4.根据权利要求1所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：所述超声收发模块包括超声发射模块、超声接收模块，超声发射模块与超声换能器电性连接，用于向所述超声换能器发送所述激励信号；超声接收模块与超声换能器电连接，用于接收所述超声换能器将超声波信号转换得到的所述超声回波数据。5.根据权利要求4所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：主板还包括缓存模块，所述缓存模块与所述超声接收模块电连接，用于存储超声回波数据；主板还包括Wi
‑
Fi驱动模块，所述Wi
‑
Fi驱动模块与缓存模块电连接，用于向背膘眼肌测量系统发送超声回波数据。6.根据权利要求5所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：主板还包括增益放大模块，增益放大模块输入端与超声接收模块电连接，用于对所述超声回波数据进行放大处理；滤波模块，与增益放大模块的输出端和缓存模块分别电连接，用于对放大处理后的超声回波数据进行滤波处理。7.根据权利要求1所述的一种生猪眼肌面积和背膘厚检测装置，其特征在于：所述背膘长线阵探头中心频率为3.5MHz。8.采用权利要求1
‑
7任一所述装置的眼肌背膘测量系统，其特征在于：所述系统设置SobelOperator卷积操作常量卷积核D1，卷积核D1设定为：以G1为横向卷积核得到横向卷积值g1，以G2为纵向卷积核得到纵向卷积值g2，g1和g2的和即为边缘强度其中m为卷积核的横向偏离值，n为卷积核的纵向偏离值，k为卷积核的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓林，刘菁菁，陈松，王迪，
申请(专利权)人：辽宁汉德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：